DE1811420B2 - Circuit for the classification of representatives with very different characteristics - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Klassifizierung von Repräsemanten mit η Merkmalen, deren Werte Schwankungen unterworfen sind und in Form von η elektrischen Spannungen zur Verfugung stehen, bei der η Spannungsquellen, die die /1 Spannungen erzeugen, jede mit einem Wandler zur Bildung von zwei gegenphasigen elektrischen Spannungen aus jeder der η Spannungen verbunden sind, die Ausgänge der Wandler mit Eingängen von Widerstandsnetzwerken verbunden sind, wobei jedes der Widerstandsnetzwerke aus maximal η Kombinationswidfirständen und einem Summenwiderstand besteht, in jedem Widerstandsnetzwerk die einen Enden sämtlicher Kombinationswiderstände und das eine Ende des Summenwiderstandes alle auf einen gemeinsamen Punkt führen, das andere Ende des Summenwiderstandes mit den einen Polen aller gegenphasigen Spannungen verbunden ist und die anderen Enden der Kombinationswiderstände mit je einem der anderen Pole der gegenphasigen η elektrischen Spannungen in Verbindung stehen, sowie die gemeinsamen Punkte der Widerstandsnetzwerke jeweils einer Klasse mit einer Grenzwertschaltung verbunden und die Ausgänge sämtlichei Grenzvertschaltungen mit einer Entscheidungslogik verbunden sind, welche auf Grund der Ausgangsspannungen der Grenzwertschaltungen über die Klassenzugehörigkeit der Repräsentanten in eine vor m Klassen entscheidet.The invention relates to a circuit for classifying representatives with η features, the values of which are subject to fluctuations and are available in the form of η electrical voltages, in which η voltage sources that generate the / 1 voltages, each with a converter for the formation of two antiphase electrical voltages are connected from each of the η voltages, the outputs of the converters are connected to inputs of resistor networks, each of the resistor networks consisting of a maximum of η combination resistors and a total resistance, in each resistor network one end of all combination resistors and one end of the total resistance all on lead a common point, the other end of the total resistance is connected to one pole of all voltages in opposite phase and the other ends of the combination resistors are connected to one of the other poles of the opposite phase η electrical voltages, as well as the common points of the resistance networks each of a class are connected to a limit value circuit and the outputs are all connected to limit value circuits with a decision logic which, based on the output voltages of the limit value circuits, decides on the class affiliation of the representatives in one of the m classes.

Bei den bekannten Schaltungen der vorstehend angegebenen Art (z.B. U SA.-Patentschrift 3 271 57f oder G. Meyer-Brötz, »Probleme der automati sehen Zeichenerkennung«, Internationale Elektro nische Rundschau, 1968, S. 19 bis 21) werden in der linearen Widerstandsnetzwerken Einzelmerkmale dei Repräsentanten gespeichert. Für eine Klassifizierung von Repräsentanten mit stark schwankenden Merk malen wäre bei Anwendung der bekannten Schaltun gen der Aufwand sehr groß. Es müßten nämlich ir der Speicherschaltung für jede Klasse die Einzelmeik male einer so großen Anzahl von Repräsentanter gespeichert werden, daß die Klassen durch die ge troffene Auswahl ihrer Repräsentanten hinreichem gut beschrieben sind, d. h., es müßten z. B. für ein< Klassifizierung von Ziffern, einem wichtigen An Wendungsgebiet derartiger Schaltungen, praktisch aiii möglichen handgeschriebenen Ausführungsformen de Ziffern 0 bis 9 gespeichert sein. Wenn zur Unterschc-i dung der Klassen η Merkmale benutzt werden, si müßten für jede Ausführungsform der zu speicherndei Ziffern die Werte der /1 Merkmale gespeichert werden Bei Vorlage eines unbekannten Zeichens müßten dam alle gespeicherten Werte der Merkmale der verschiede nen Ausführungsformen sämtlicher Klassen mit deiIn the known circuits of the type indicated above (for example U SA. Patent 3 271 57f or G. Meyer-Brötz, "Problems of automati see character recognition", Internationale Elektro Nische Rundschau, 1968, pp 19 to 21) are in the linear Resistance networks individual features of the representatives are stored. For a classification of representatives with strongly fluctuating characteristics, the effort would be very great if the known circuits were used. Namely, it would have to be stored in the memory circuit for each class the single times of such a large number of representatives that the classes are sufficiently well described by the selection of their representatives made, ie it would have to be, for. B. for a <classification of digits, an important area of application of such circuits, practically aiii possible handwritten embodiments de digits 0 to 9 can be stored. If η features are used to differentiate between the classes, the values of the / 1 features would have to be stored for each embodiment of the digits to be stored

Werten der Merkmale des unbekannten Zeichens verglichen werden. Im Hinblick auf den erforderlichen Speicheraufwand als auch den Schaltungsaufwand heim Vergleichsprozeß ist zwar eine grundsätzliche, jedoch keine wirtschaftlich brauchbare Lösung dieser Aufgabe bei dem heutigen Stand der Technik möglich. So wären z. B. für eine Klassifizierung handgeschriebener Ziffern etwa 10000 Widerstandsnetzwerke erforderlich. Values of the characteristics of the unknown character are compared. In terms of the required Memory expenditure as well as the circuit expenditure for the comparison process is a fundamental one, however, no economically viable solution to this problem is possible with the current state of the art. So z. B. for a classification of handwritten Digits about 10,000 resistor networks required.

Es ist auch bekannt, um die Beschreibung der Klassen durch Speicherung aller möglichen Repräsentanten zu vermeiden und den damit verbundenen untragbaren Aufwand zu verringern, bei Schaltungen der vorstehend erläuterten Art an Stelle der einzelnen Repräsentanten Mittelwerte ihrer zur Unterscheidung herangezogenen Merkmale zusammen mit »Abstandsfunktionen« zur Bewertung der Abweichungen von den Mittelwerten zu speichern (Internationale Elektronische Rundschau, 1968, S. 19 bis 21). Gewöhnlich bestehen die »Abstandsfunktionen« 'n der Angabe von Intervallen, innerhalb deren die Werte der Merkmale für die einzelnen Klassen liegen müssen. Dabei ist es im Falle der Klassifizierung von Ziffern oder Schriftzeichen auch möglich, die Intervalle, d. h. die Abweichungen von den Mittelwerten, dadurch zu erzeugen. daß man z. B. das zu lesende Schriftzeichen in seiner Lage während der Abtastung nicht konstant hält, sondern in einem bestimmten Intervall um eine Mittellage bewegt. In jedem Widerstandsnetzwerk ist also bei diesen Schaltungen mit Mittelwertsbildung nicht mehr ein einziger Repräsentant gespeichert, sondern eine Gruppe von Repräsentanten, deren Merkmale Abweichungen innerhalb bestimmter Intervalle aufweisen. Diese Intervalle dürfen jedoch nur klein sein, da andernfalls die Trennsicherheit gegenüber Repräsentanten anderer Klassen stark abnimmt, so daß immer noch sehr viele Widerstandsnetzwerke erforderlich sind und der technische Aufwand noch sehr groß bleibt.It is also known to be the description of the classes by storing all possible representatives to avoid and the associated intolerable Reduce effort in the case of circuits of the type explained above in place of the individual representatives Mean values of their characteristics used for differentiation together with "distance functions" to save the evaluation of the deviations from the mean values (International Electronic Rundschau, 1968, pp. 19 to 21). Usually the "distance functions" consist of specifying Intervals within which the values of the characteristics for the individual classes must lie. It is there In the case of the classification of digits or characters, it is also possible to change the intervals, d. H. the deviations of the mean values to generate thereby. that one z. B. the character to be read in his Position does not keep constant during the scanning, but in a certain interval around a central position emotional. In every resistor network there is therefore no averaging in these circuits rather a single representative is stored, but a group of representatives, their characteristics Show deviations within certain intervals. However, these intervals may only be small, otherwise the security of separation with respect to representatives of other classes is greatly reduced, so that very many resistor networks are still required and the technical effort is still very great remain.

Ein gemeinsamer Nachteil der bekannten Schaltungen liegt somit darin, daß so viele Widerstandsnetzwerke erforderlich sind, wie Repräsentanten oder eng begrenzte Repräsentantengruppen zur Klassifizierung in Betracht gezogen werden müssen, d. h. für jeden Repräsentanten oder jede Repräsentantengruppe ρ einer Klasse m ein gesondertes Widerstandsnetzwerk. Insgesamt werden also ρ ■ m Widerstandsnetzwerke benötigt.A common disadvantage of the known circuits is that as many resistor networks are required as representatives or narrowly limited groups of representatives have to be considered for classification, ie a separate resistor network for each representative or each group of representatives ρ of a class m. In total, ρ ■ m resistor networks are required.

Ein weiterer gemeinsamer Nachteil der bekannten Schaltungen ist die große Anzahl von Merkmalen n, die zur Beschreibung eines Repräsentanten erforderlich sind, insbesondere dann, wenn die Merkmale der verschiedenen Repräsentanten einer Klasse stark voneinander abweichen können. So benötigen z. B. die bekannten Schaltungen zur Klassifizierung handgeschriebener Ziffern nach Rastermethoden (auf dem Markt befindliche Geräte) je Rep^räsentant einige hundert Merkmale n, also einige hundert elektrische Spannungen und ebenso viele Photozellen /ur Umwandlung der Rasterpunktswerte in elektrische Spannungen. Zu dem großen technischen Aufwand durch die hohe Zahl an Widerstandsnetzwerken kommt also auch noch ein großer technischer Aufwand durch die erforderliche große-Anzahl von Merkmalen hinzu.Another common disadvantage of the known circuits is the large number of features n which are required to describe a representative, in particular when the features of the various representatives of a class can differ greatly from one another. So need z. For example, the known circuits for classification of handwritten digits after screening methods (on the market devices located) per Rep ^r äsentant n few hundred characteristics, so some hundred electrical voltages and as many photocells / for converting the halftone dot values into electrical voltages. In addition to the great technical effort due to the large number of resistor networks, there is also a great technical effort due to the large number of features required.

Lineare Widerstandsnetzwerke der im Oberbegriff des Anspruchs I angegebenen Art sind z. B. aus der USA.-Patentschrift 3 103 646 bekannt. Bei der Schaltung nach dieser USA.-Patentschrift werden die Widerstandsnetzwerke mit Spannungen gespeist, die von einer Verzögerungsleitung abgegriffen werden. Für jede Klassen ist nur ein Widerstandsnetzwerk vorgesehen. Die Schaltung der USA.-Patentschrift ist für die Klassifizierung von Repräsentanten mit stark schwankenden Merkmalen unbrauchbar.Linear resistor networks of the type specified in the preamble of claim I are, for. B. from the U.S. Patent 3,103,646 is known. In the circuit according to this USA patent, the resistor networks fed with voltages that are tapped from a delay line. For only one resistor network is provided for each class. The circuit of the USA. Patent is for the classification of representatives with strongly fluctuating characteristics is useless.

Weiterhin ist es aus dieser USA.-Patentschrift 3 103 646 bekannt, invertierte Spannungen zu erzeugen und diese den Widerstandsnetzwerken zuzuführen.It is also known from this US Pat. No. 3,103,646 to generate inverted voltages and feed them to the resistor networks.

Es ist auch bekannt (deutsche Auslegeschriften 1 224 074 und 1 234 428), den linearen Widerstandsnetzwerken eine oder mehrere zusätzliche Spannungen über einen oder mehrere zusätzliche Widerstände zuzuführen. Die zusätzlichen Spannungen und die zusätzlichen Widerstände sind so bemessen, daß bei Vorliegen eines Repräsentanten einer Klasse die Ausgangsspannungen der Widerstandsnetzwerke dieser Klasse nahe bei Null liegen. Gemäß der deutschen Auslegeschrift 1 234428 werden hierzu Spannungsabgriffspunkte einer Verzögerungsleitung benutzt, welche bei Anliegen der der Klasse zugeordneten SignaJform unterschiedliche Polarität aufweisen. Gemäß der deutschen Auslegeschrift 1224074 wird die zusätzliche Spannung durch Leistungsnormierung des Signalwellenzuges der Verzögerungsleitung gebildet. Beide Arten der Erzeugung der zusätzlichen Spannungen sind für die Schaltung gemäß der Erfindung nicht geeignet. It is also known (German Auslegeschriften 1 224 074 and 1 234 428) to supply one or more additional voltages to the linear resistor networks via one or more additional resistors. The additional voltages and the additional resistances are dimensioned such that when a representative of a class is present, the output voltages of the resistor networks of this class are close to zero. According to the German Auslegeschrift 1 234428 Spannungsabgriffspunkte be used for this purpose a delay line having different polarity upon the application of the associated class SignaJform. According to the German Auslegeschrift 1224074, the additional voltage is generated by power normalization of the signal wave train of the delay line. Both types of generation of the additional voltages are not suitable for the circuit according to the invention.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung zur Klassifizierung von Repräsentanten mit stark unterschiedlichen Merkmalen zu schaffen, die nicht die vorstehend erläuterten Mangel der bekannten Schaltungen aufweist, insbesondere eine Klassifizierung mit einem wesentlich geringeren technischen Aufwand und mit größerer Sicherheit als die bekannten Schaltungen gestattet und nicht auf die Klassifizierung nach geometrischen Formen beschränkt ist, so daß sie die technisch mögliche und wirtschaftlich sinnvolle Anwendbarkeit von maschinellen Klassifizierungen erweitert. Dabei soll durch eine neuartige und technisch vorteilhafte Ausbildung der Widerstandsnetzwerke und deren Verbindung mit den Spannungsquellen und der Entscheidungslogik die erforderliche Zahl der Widerstandsnetzwerke und die erforderliche Zahl der Spannungsquellen einschneidend verringert werden, ohne daß die F.ntscheidungsfahigkeit der Klassifizierungsschaltung vermindert wird.The invention is based on the object of a circuit for classifying representatives with widely differing features to provide that do not address the above-mentioned shortcomings of the known Has circuits, in particular a classification with a significantly lower technical Effort and with greater security than the known circuits permitted and not on the Classification according to geometric shapes is restricted so that they are technically possible and Economically meaningful applicability of machine classifications expanded. It should go through a new and technically advantageous design of the resistor networks and their connection with the voltage sources and the decision logic the required number of resistor networks and the required number of voltage sources can be drastically reduced without impairing the ability to make decisions the classification circuit is reduced.

Diese Aufgabe wird bei einer Schaltung der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß maximal η Widerstandsnetzwerke für jede Klasse, also maximal m · η Widerstandsnetzwerke für m Klassen, vorgesehen sind, die einzelnen Kombinationswiderstände der Widerstandsnetzwerke für jede Klasse nach Maßgabe einer Bestimmung der Eigenvektoren der Kovarinazmatnx der η Merkmale derart bemessen sind, daß die Kombinationswiderstände des ersten Widerstandsnetzw<*rkes einer Klasse proportional zu den Komponenten des ersten Eigenvektors der Kovarianzmatrix, die Kombinationsv.iderstände des zweiten Widerstandsnetzworkcs einer Klasse proportional zu den Komponenten des zweiten Eigenvektors der Kovarinazmatrix, usw., und die Kombinationswiderstände des η-ten Widerstandsnetzwerks einer Klasse proportional zu den Komponenten des /j-tcn Eigenvektors der Kovarianzmatrix sind, und die η gemeinsamen Punkte der η Widerstandsnetzwerke einer Klasse mit einer ririvr/wertsi-halliinir vprhnnHi*nThis object is achieved in a circuit of the initially indicated type according to the invention characterized in that a maximum of η resistance networks for each class, so a maximum of m · η resistor networks for m classes, are provided, the individual combination of resistors of the resistance networks for each class in accordance with a determination of the eigenvectors of the Kovarinazmatnx of the η features are dimensioned such that the combination resistances of the first resistance network of a class proportional to the components of the first eigenvector of the covariance matrix, the combination resistances of the second resistance network of a class proportional to the components of the second eigenvector of the covarinaz matrix, etc. , and the combination resistances of the η-th resistor network of a class are proportional to the components of the / j-tcn eigenvector of the covariance matrix, and the η common points of the η resistor networks of a class with a ririvr / wertsi-halliinir vprhnnHi * n

sind, welche feststellt, ob sämtliche Spannungen ohne Aufnahme, an den η Summenwiderständen einer Klasse zwischen den für die jeweilige Klasse maßgebenden Grenzen liegen.are, which determines whether all stresses without recording, at the η total resistances of a class lie between the relevant limits for the respective class.

Die Schaltung gemäß der Erfindung kommt dabei je s Klasse mit maximal η Widerstandsnetzwerken aus, d. h. mit maximal so vielen Widerstandsnetzwerken, wie Merkmale der zu klassifizierenden Repräsentanten gegeben sind, völlig unabhängig von der Anzahl der Repräsentanten, während bei den bekannten Schal- ι ο tungen so viele Widerstandsnetzwerke erforderlich sind, wie Repräsentanten oder eng begrenzte Repräsentantengruppen zur Klassifizierung in Betracht gezogen werden müssen; deren Zahl ist bei der Klassifizierung von Repräsentanten mit stark schwankenden Merkmalen sehr groß. So sind z. B. zur Klassifizierung handgeschriebener Ziffern bei der Schaltung geinäß der Erfindung nur etwa 200 und bei den bekannten Schaltungen, selbst bei Anwendung der erläuterten Mittelwnsspeicherung und Inkaufnahme der dadurch bedingten verringerten Trennsicherheit etwa 1000 Widerstandsnetzwerke erforderlich.The circuit according to the invention manages with a maximum of η resistor networks per s class, d. H. with a maximum of as many resistance networks as the characteristics of the representatives to be classified are given, completely independent of the number of representatives, while with the known scarf ι ο As many resistance networks as representatives or narrowly limited groups of representatives are required must be considered for classification; whose number is in the classification of representatives with strongly fluctuating characteristics very large. So are z. B. for classification handwritten digits in the circuit according to the invention only about 200 and in the known ones Circuits, even when using the explained means storage and acceptance the resulting reduced isolation reliability, around 1000 resistor networks are required.

Weiterhin kommt die Schaltung gemäß der Erfindung mit wesentlich weniger Merkmalen π je Repräsentant aus. als die bekannten Schaltungen. Beispielsweise genügen zur Klassifizierung handgeschriebener Ziffern nach Rasterverfahren bei der Schaltung gemäß der Erfindung 24 Eingangsspannungen und damit 24 Rasierpunkte, während die bekannten Schaltungen 300 bis 800 Rasterpunkte benötigen. Da für jeden Rasterpunkt in der Regel eine Photozelle und ein Verstarker erforderlich ist, bedeutet diese Verringerung der Rasterpunkte ebenfalls eine einschneidende Verringerung des technischen Aufwandes.Furthermore, the circuit according to the invention comes with significantly fewer features π per representative the end. than the known circuits. For example, handwritten digits are sufficient to classify according to the grid method in the circuit according to the invention 24 input voltages and thus 24 shaving points, while the known circuits require 300 to 800 grid points. As for every grid point Usually a photocell and an amplifier is required, this means a reduction in the Raster dots also a drastic reduction in the technical effort.

Die Schaltung der Erfindung stellt zur Klassifiziei ung fest, ob die Spannungen an den η gemeinsamen Summenwiderständen zwischen festgelegten Grenzen liegen oder nicht. Im allgemeinen liegen diese Grenzen um einen Spannungswert, der von Null verschieden ist; als Beispie! sein 3 ± 1 V angenommen. Zur Feststellung dieser Grenzen ist es notwendig, den unteren und den oberen Grenzwert zu speichern. Liegen jedoch diese Grenzen symmetrisch zum Wert Null, z. B. bei 0 ± 1 V, so genügt eine einfache Grenzwertschaltung zur Feststellung dieser Grenzen.For classification purposes, the circuit of the invention determines whether the voltages at the η common total resistances are between defined limits or not. In general, these limits are around a voltage value other than zero; as an example! assumed to be 3 ± 1V. To determine these limits, it is necessary to save the lower and the upper limit value. However, if these limits are symmetrical to the value zero, e.g. B. at 0 ± 1 V, a simple limit value circuit is sufficient to determine these limits.

Vorzugsweise ist daher in jedem Widerstandsnetzwerk der gemeirsame Punkt. in welchem die einen Enden der Kombinationswiderstände und das eine Ende des Summenwiderstands zusammengeführt sind, über einen zusätzlichen Widerstand mit einer zusatzliehen Spannungsquelle verbunden, wobei der zusätzliche Widerstand und die zusätzliche Spannungsquellc so bemessen sind, daß die an den Summenwiderständen entstehenden Spannungen für Repräsentanten der jeweiligen Klasse innerhalb eines Intervalls um den Wert Null liegen. Eine derartige Verschiebung von Spannungen in ein Intervall um den Wert Null ist an sich bekannt, z. B. aus den vorstehend genannten deutschen Auslegeschriften 1 224 074 und 1 234 428.The common point is therefore preferably in each resistor network. in which the one Ends of the combination resistors and one end of the sum resistor are brought together, connected via an additional resistor to an additional voltage source, the additional Resistance and the additional voltage source are dimensioned so that the total resistances resulting tensions for representatives of the respective class within an interval around the Value zero. Such a shift of voltages in an interval around the value zero is on known, e.g. B. from the aforementioned German Auslegeschriften 1 224 074 and 1 234 428.

Die zusätzliche Spannungsquelle kann eine konstante Spannung oder, vorzugsweise, eine Spannung, die \on den gegenphasigen Spannungen abgeleitet ist, liefern. Auch dies ist aus den vorgenannten deutschen Auslegeschriften an sich bekannt. Im Fall der Ableitung von den gegenphasigen Spannungen wird die Schaltung besonders unempfindlich gegen die absoluten Werte der aus den Merkmalen der Repräsentanten abgeleiteten elektrischen gegenphasigen Spannungen, da sich mit einer gemeinsamen Änderung dieser Spannungen auch die zusätzliche Spannung ändert und somit eine Konipensationswirkung auftritt.The additional voltage source can be a constant voltage or, preferably, a voltage, which is derived from the voltages in phase opposition. This is also from the aforementioned German Explanatory notes are known per se. In the case of derivation The circuit is particularly insensitive to the absolute ones from the voltages in phase opposition Values of electrical voltages in antiphase derived from the characteristics of the representatives, because with a common change in these voltages, the additional voltage also changes and thus a Konipensationsffekt occurs.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausfuhrungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigtThe invention is based on an exemplary embodiment below are explained in more detail. In the accompanying drawings shows

Fig. i die Schaltung für die Widerstandsnetzwerke einer Klasse,Fig. I the circuit for the resistor networks of a class,

F i g. 2 ein Blockschaltbild der Anwendung der Schaltung für die Klassifizierung von handgeschriebenen Ziffern,F i g. Figure 2 is a block diagram of the application of the circuit for handwritten classification Digits,

F i g. 3 ein Rasterfeld mit 4 >: 6 = 24 Rasterpunkten für die Anwendung der Schaltung bei der Klassifizierung von Ziffern gemäß F i g. 2,F i g. 3 a grid field with 4>: 6 = 24 grid points for the application of the circuit in the classification of digits according to FIG. 2,

Fig. 4 25 Handschriftproben der Ziffern 1, die in dem nachstehenden Beispiel verarbeitet wurden.Fig. 4 25 handwriting samples of the digits 1, which are in in the example below.

In der erfindungsgemäßen Schaltung nach F i g. 1 werden durch einen nicht dargestellten Wandler an sich bekannter Art aus jeder von η elektrischen Größen, die η Merkmalen der zur Klassifizierung vorgelegten Repräsentanten zugeordnet sind, zwei gegenphasige elektrische Spannungen erzeugt, d. h. die in Fig. 1 dargestellten Spannungen U₁, U₁, U₂, U₂, ..., U_n, U„. Diese Spannungen können auch Gleichspannungen sein, wobei dann U₁ U_n positiv undIn the circuit according to the invention according to FIG. 1, two anti-phase voltages are associated by an unillustrated transducer known per se from each of η electrical quantities η features of representatives presented for classification, generates the voltages shown in FIG. 1, U _1, U _1, U ie ₂ , U ₂ , ..., U _n , U ". These voltages can also be direct voltages, in which case U _{1 and} U _{n are} positive

U[ U'„ negativ sind. Im Falle der Klassifizierung U [U '"are negative. In the case of classification

von handgeschriebenen Ziffern entsprechen die elektrischen Größen den Schwärzungen der einzelnen Rasterpunkte (z. B. Rasterpunkte 1 bis 24 in F i g. 3).of handwritten digits, the electrical quantities correspond to the blackening of the individual Grid points (e.g. grid points 1 to 24 in FIG. 3).

Die Spannungen U₁, U_: U_n und U[, Ui U_n The voltages U ₁ , U _: U _n and U [, Ui U _n

werden in pai ausgeschalteten Widerstandsnetzwerken N₁, N₂ N_n verarbeitet, wobei für jede Klasseare processed in pai switched-off resistor networks N ₁ , N _2, N _n , where for each class

maximal /1 Widerstandsnetzwerke vorhanden sind. Die Anzahl der Widerstandsnetzwerke ist maximal so groß, wie die Anzahl der elektrischen Spannungen, bei der Klassifizierung von Schriftzeichen also so groß wie die Anzahl der Raslerpunkte. Es ist jedoch auch möglich, eine geringere Anzahl von Widerstandsnetzwerken zu verwenden, wenn die zur Klassifizierung voigelegten Repräsentanten große Unterschiede gegeneinander aufweisen und das Auftreten von Zeichen, die zu keiner der Klasse gehören, ausgeschlossen ist.a maximum of / 1 resistor networks are available. The number of resistor networks is maximum as large as the number of electrical voltages, when classifying characters, it is as large as the number of rasp points. However, it is also possible to use a smaller number of resistor networks when used for classification present representatives show great differences from one another and the appearance of characters which do not belong to any of the class is excluded.

In der Fig. 1 sind nur die Widerstandsnetzwerke für eine Klasse dargestellt. Die Widerstandsnetzwerke der anderen Klassen sind gleichartig ausgebildet undIn Fig. 1 there are only the resistor networks shown for a class. The resistor networks of the other classes are of the same design and

sämtlich mit den Spannungen U_x U_n und L₁' all with the voltages U _x U _n and L ₁ '

U_n verbunden. Für jede Klasse sind also maximal /7 parallelgeschaltete Widerstandsnetzwerke /V₁. U _n connected. For each class there is a maximum of / 7 resistor networks connected in parallel / V ₁ .

N₂ N_n vorhanden. Jedes WiderstandsnetzwerkN ₂ N _n present. Any resistor network

umfaßt wiederum η FJnzelwiderstände, nachstehend als Kombinationswiderstände bezeichnet, das Widerstandsnetzwerk N₁ also die Kombinationswiderstände Ki.ι- ^i.2. ····> Ri.,τ das Netzwerk AZ₂ die Kombinationswiderstände R₂₁. R₂₂ R_2n, und so fort bisin turn comprises η individual resistances, hereinafter referred to as combination resistances, the resistor network N ₁ that is to say the combination resistances Ki.ι- ^ i.2. ····> Ri., Τ the network AZ ₂ the combination resistances R ₂₁ . R ₂₂ R _2n , and so on up to

zum Widerstandsnetzwerk N_n mit den Kombinationswiderständen R_n.,, A_n-2, R„,„. Falls sich die Kombinationswiderstände bei der Berechnung nach der Kovarianzmatrix als positive Widerstände ergeben.to the resistor network N _n with the combination _{resistors R n} . ,, A _n-2 , R ",". If the combination resistances result from the calculation according to the covariance matrix as positive resistances.

sind sie mit den jeweiligen Spannungen U₁, U_n they are with the respective voltages U ₁ , U _n

verbunden, ergeben sie sich als negative Widerstände, sind sie mit den jeweiligen Spannungen U₁ U'„ verbunden. Weiter umfaßt jedes Widerstandsnetzwerk einen Summenwiderstand, das Widerstandsnetzwerk N₁ den Summenwiderstand R₁ usw.connected, they result as negative resistances, they are connected to the respective voltages U ₁ U '" . Furthermore, each resistor network comprises a total resistance, the resistor network N _1, the total _{resistance R 1} , and so on.

Die Kombinationswiderstände stellen die Speicher der für die einzelnen Klassen charakteristischen Merkmale dar.The combination resistors store the features that are characteristic of the individual classes represent.

A -: S A -: S

In einem jeden Widerstandsnetzwerk sind, wie das aus der F i g. 1 ersichtlich ist. die einen Enden sämtlicher Kombinationswiderstände und das eine Ende des zugehörigen Summenwiderstandes miteinander verbunden, führen also jeweils auf einen gemeinsamen Punkt A₁, .. ., A_n. Weiter ist in jedem Widerstandsnetzwerk das andere Ende des Summenwiderstandes mit den einen Polen aller gegenphasigen Spannungen CZ₁, ..., U_n und IZ/, ..., U_n verbunden. Die anderen Enden der Kombinationswiderstände eines jeden der Netzwerke JV₁, ..., N_n sind mit je einem der anderen Pole der gegenphasigen η elektrischen Spannungen LZ₁, ..., U_n bzw. U[, ..., U_n verbunden, der Kombinationswiderstand R_1-1 des Netzwerkes N₁ also mit dem anderen Pol der Spannung U₁ bzw. IZ/, der Kombinationswiderstand R_1-2 mit dem anderen Pol der Spannung CZ₂ bzw. LZ₂' usw., und zwar nach folgender Maßgabe: ein Kombinationswiderstand R_ik, d.h. der A-te Kombinationswiderstand im /-ten Netzwerk, ist mit der Spannung U_k verbunden, wenn die Bestimmung der Kombinationswiderstände nach der Kovarianzmatrix ergeben hat, daß der /c-te Kombinationswiderstand des i'-ten Netzwerkes positiv ist; umgekehrt ist er mit der Spannung U'_k verbunden, wenn die Bestimmung ergeben hat, daß der /c-te Kombinationswiderstand des i-ten Netzwerkes negativ ist.In every resistor network, as shown in FIG. 1 can be seen. one end of all combination resistors and one end of the associated total resistance connected to one another, so each lead to a common point A ₁ , ..., A _n . Furthermore, in each resistor network, the other end of the sum resistor is connected to one pole of all voltages in phase opposition CZ ₁ , ..., U _n and IZ /, ..., U _n . The other ends of the combination resistors of each of the networks JV ₁ , ..., N _n are each connected to one of the other poles of the antiphase η electrical voltages LZ ₁ , ..., U _n or U [, ..., U _n connected, the combination _{resistor R 1-1 of} the network N ₁ with the other pole of the voltage U ₁ or IZ /, the combination _{resistor R 1-2} with the other pole of the voltage CZ ₂ or LZ ₂ ', etc., namely according to the following condition: a combination _resistance R ik, i.e. the A-th combination resistance in the / -th network, is connected to the voltage U _k if the determination of the combination resistances according to the covariance matrix has shown that the / c-th combination resistance of the i ' -th network is positive; conversely, it is connected to the voltage U ' _k if the determination has shown that the / c-th combination resistance of the i-th network is negative.

Bei der in der F i g. 1 dargestellten Ausführungsform sind, sämtliche Widerstandsnetzwerke /V₁ N_n In the case of the FIG. 1, all resistor networks / V ₁ N _n

einer Klasse zusammengenommen, «-mal so viele Kombinationswiderstände R_1-1, ..., R_n„ wie Merkmale vorhanden, ^:n jedem Widerstandsnetzwerk ,V₁. .... N_n ein Kombinationswiderstand für eine derTaken together in one class, times as many combination _{resistors R 1-1} , ..., R _n as there are features ^: n each resistor network, V ₁ . .... N _n a combination resistance for one of the

Spannungen CZ₁ U_n oder C-Y U_n- Wenn dieVoltages CZ ₁ U _n or CY U _n - If the

Unterschiede zwischen den zu klassifizierenden Repräsentanten genügend groß sind. d. h. weniger Merkmale für die Unterscheidung genügen, können auch wenigerDifferences between the representatives to be classified are sufficiently large. d. H. fewer features Suffice it to differentiate, less can do

Kombinationswiderstände R_1A R„,„ verwendetCombination resistors R _1A R "," are used

werden.will.

In jedem Widerstandsnetzwerk rindet automatisch ein Vergleich zwischen den eiüireffcnden Werten des zu klassifizierenden Repräsentanten und den in Form der Widerstandswerte der Kombiruitionswiderstände gespeicherten Werten statt. /.. B. im i-ten Widerstandsnetzwerk dadurch, daß festgestellt wird, ob die an denIn every resistor network it finds itself automatically a comparison between the relevant values of the Representatives to be classified and those in the form of the resistance values of the combination resistances stored values instead. / .. B. in the i-th resistor network by determining whether the

Widerständen R,, R, „ liegenden SpannungenResistors R ,, R, "lying voltages

C₁, U_n oder C₁', .... C_n welche den zu klassifizierenden Repräsentanten kennzeichnen, im Summenwiderstand R₁- einen Strom erzeugen, der zwischen den Tür die Klasse maßgebenden Grenzen liegt. Bleiben diese Ströme in sämtlichen Widerstandsnetzwerken einer Klasse ohne Ausnahme zwischen den \orgegebcnen Grenzen, so gehört der vorgelegte Repräsentant zu dieser Klasse, und die Klassenzugehörigkeit wird in dem nachfolgenden Schaltungsteil positiv entschieden. C ₁ , U _n or C ₁ ', .... C _n, which identify the representative to be classified, in the total resistance R ₁ - generate a current that lies between the door and the class-defining limits. If these currents remain in all resistor networks of a class without exception between the given limits, the presented representative belongs to this class, and the class membership is decided positively in the subsequent circuit part.

Aus technischen Gründen werden zweckmäßig nicht die in den Summenwiderständen fließenden Ströme selbst benutzt, sondern die von diesen Strömen an den Summenwiderständen R₁ R_n erzeugten proportionalen Spannungen US,, .... US_n. Diese werden über Verbindungeleitungen L, L₁₁. die von den gemeinsamen Punkten A₁, ..., A_n der Kombinationswiderstände und des Summenwiderstandes eines jeden Widerstandsnetzwerkes ausgehen, einer Grenzwerlschaltung GS zugeführt, welche feststellt, ob die Span-For technical reasons, not flowing into the summation resistors currents are conveniently used itself, but by these currents to the sum of resistors R ₁ R _n generated proportional voltages US ,, .... US _n. These are connected via connecting lines L, L ₁₁ . which proceed from the common points A ₁ , ..., A _{n of} the combination resistors and the total resistance of each resistor network, fed to a limit value circuit GS , which determines whether the voltage

lungen an den Summenwiderständen R₁ R„ lungs at the total resistances R ₁ R "

wischen den festgeieitm Grenzen liegen oder nicht. Der Ausgang der Grenzwertschaltung GS einer jeden Klasse ist mit einer im Einzelnen nicht dargestellten Entscheidungslogik El an sich bekannter Art verbunden, welche feststellt und anzeigt, zu welcher Klasse der vorgelegte Repräsentant gehört. Wenn die Spannungen an den Summenwiderständen der Netzwerke für keine der Klassen oder für mehr als eine Klasse in den festgelegten Grenzen liegen, kennzeichnet die Entscheidungslogik den vorgelegten Repräsentanten als zu keiner der Klassen gehörig.wipe the fixed boundaries or not. The output of the limit value circuit GS of each class is connected to a decision logic El, not shown in detail, of a known type, which determines and indicates the class to which the representative presented belongs. If the voltages at the total resistances of the networks are not within the specified limits for any of the classes or for more than one class, the decision logic identifies the representative presented as not belonging to any of the classes.

Da die Bestimmung der Kornbinationsv/iderstände auf Grund der Kovarianzmatrix so erfolgt, daß die Schwankungen der an den SummenwiderständenSince the combination resistances are determined on the basis of the covariance matrix in such a way that the Fluctuations in the total resistances

R₁, R_n entstehenden Spanrinungen US₁, ..., US_n R ₁ , R _n resulting stress US ₁ , ..., US _n

innerhalb einer Klasse minimal werden, führt das dazu, daß für vorgelegte Repräsentanten einer Klasse die Spannungen CZS₁, ..., US_n in den dieser Klasse zugeordneten η Netzwerken innerhalb verhältnismäßig enger Grenzen liegen, während für Repräsentanten irgendeiner anderen Klasse in denselben η Netzwerken mindestens eine der Spannungen CZS₁, ..., CZS_n außerhalb der vorgegebenen Grenzen liegt. Es ist zweckmäßig, daß jedem der Widerstandsnetzwerke N₁, ..., N_n außer den gegenphasigen Spannungen CZ,, ..., C_n und CZ₁', ..., C_n weiterhin eine von zwei zusätzlichen gegenphasigen Spannungen UZ oder UZ' zugeführt wird, wobei in jedem Widerstandswerk N₁, ...,N_n in der in der Fig. 1 dargestellten Weise entweder die Spannung UZ oder die Spannung UZ' in Reihe mit einem zusätzlichen Widerstandwithin a class are minimal, which results in that for a class representatives presented, the voltages CZS _1, ..., US _n are in this class assigned η networks within relatively narrow limits, while for representatives any other class in the same network η at least one of the voltages CZS ₁ , ..., CZS _n lies outside the specified limits. It is useful that each of the resistor networks N ₁ , ..., N _{n, in} addition to the antiphase voltages CZ ,, ..., C _n and CZ ₁ ', ..., C _n also have one of two additional antiphase voltages UZ or UZ 'is supplied, with either the voltage UZ or the voltage UZ' in series with an additional resistor in each resistance unit N ₁ , ..., N _n in the manner shown in FIG

RZ₁, RZ₂ RZ_n geschaltet ist. Das eine Ende des RZ ₁ , RZ ₂ RZ _{n is} switched. One end of the

zusätzlichen Widerstandes ist wiederum mit dem jeweils gemeinsamen Punkte,, ..., A_n, in welchem jeweils die einen Enden der Kombinationswiderstände und das eine Ende des Summenwiderstandes zusammengeführt sind, verbunden, das andere Ende führt zu dem einen Pol einer der beiden zusätzlichen gegenphasigen Spannungen UZ oder UZ', deren anderer Pol mit den miteinander verbundenen Polen alleradditional resistance is in turn connected to the respectively common point ,, ..., A _n , in which one end of the combination resistors and one end of the sum resistor are brought together, the other end leads to the one pole of one of the two additional antiphase Voltages UZ or UZ ', the other pole of which with the interconnected poles of all

gegenphasigen Spannungen C₁, .... C_n und C/ antiphase voltages C ₁ , .... C _n and C /

U'„ in Verbindung steht. Die zusätzlichen Widerstände RZ₁, ..., RZ_n und die zusätzlichen gegenphasigen Spannungen UZ und UZ' werden so bemessen, daß die Intervalle, in denen die an den Summenwiderständen R₁ R_n entstehenden Spannungen U '"is in connection. The additional resistors RZ _1, ..., _n RZ and the additional anti-phase voltages IP and IP 'are dimensioned so that the intervals in which the sum of the resistors R ₁ R _n resulting voltages

CS₁ US_n schwanken, für Repräsentanten der jeweiligen Klassen um den Nullpunkt herum liegen. Die Spannungen UZ und UZ' können entweder konstante Spannungen sein, oder sie können aus den ge-CS ₁ US _n fluctuate, lie around the zero point for representatives of the respective classes. The voltages UZ and UZ ' can either be constant voltages or they can be derived from the

gegcnphasigen Spannungen C₁ C_n und C₁' und C_n In-phase voltages C ₁ C _n and C ₁ 'and C _n

abgeleitet sein, z. B. durch Summenbildung.be derived, e.g. B. by summing.

Aus der F i g. 2 ist die Zusammenfassung der Widerstandsnetzwerke für eine Klasse gemäß F i g. 1 bei der Anwendung auf die Klassifizierung in 10 Klassen, hier die Ziffern 0 bis 9, ersichtlich. Als die η Merkmale der Repräsentanten stehen die Schwärzungswerte von 4 · 6 = 24 Rasterpunkten eines Rasterfeldes gemäß F i g. 3 zur Verfügung. Die in den Rasterpunkten entsprechend den zu klassifizierenden Ziffern vorhandenen Schwärzungen werden durch Photozellen Pp . .., P₂₄ in analoge elektrische Spannungen umgewandelt. Verstärker V₁, .... F₂₄ dienen zum Verstärken der von den Photozellen gelieferten Spannungen. Diese Spannungen entsprechen den in der Beschreibung genannten η Merkmalen.From FIG. 2 is the summary of the resistor networks for a class according to FIG. 1 when applied to the classification into 10 classes, here the digits 0 to 9. The η characteristics of the representatives are the blackening values of 4 * 6 = 24 grid points of a grid field according to FIG. 3 available. The blackening in the grid points corresponding to the digits to be classified is detected by photocells Pp. .., P _{24 converted} into analog electrical voltages. Amplifiers V ₁ , .... F ₂₄ are used to amplify the voltages supplied by the photocells. These tensions correspond to the η characteristics mentioned in the description.

Das Licht, mit dem das Schreibfeld beleuchtet wird, wird durch eine rotierende Lochscheibe, die den Lichtstrahl mit einer Frequenz von ?. B. etwa Hertz unterbricht, moduliert. Dadurch geben dieThe light with which the writing field is illuminated is transmitted through a rotating perforated disk, which emits the light beam with a frequency of ?. B. about Hertz interrupts, modulates. This gives the

409 52243409 52243

Photozellen Wechselspannungen ab, und die Verstärker K₁, ..., K₂₄ sind demnach Wechselspannungsverstärker. Photocells from AC voltages, and the amplifiers K ₁ , ..., K ₂₄ are accordingly AC voltage amplifiers.

An den Ausgängen der Verstärker V₁, ..., K₂₄ liegen übertrager Ob₁, ..., Ub₂₄. Diese erzeugen die gegenphasigen elektrischen Spannungen U₁, ..., U₂₄ und CZ/, ..., U₂₄. Im vorliegenden Fall sind dies Wechselspannungen, die jedoch ihre Phase so ändern, daß die Spannungen U₁, ..., U₂₄ und CZ₁', ..., (Z₂₄ immer gegenphasig sind.Lie at the outputs of amplifier V _1, ..., K ₂₄ transformer Whether _1, ..., Ub _24th These generate the antiphase electrical voltages U ₁ , ..., U ₂₄ and CZ /, ..., U ₂₄ . In the present case, these are alternating voltages which, however, change their phase in such a way that the voltages U ₁ , ..., U ₂₄ and CZ ₁ ', ..., (Z _{24 are} always in phase opposition.

Die Spannungen CZ₁, ..., CZ₂₄ und U{, ..., U₂₄ werden sämtlichen Widerstandsnetzwerken, d. h. N₁KLO, ..., N₂₃KLO, N₁KLl, ..., N₂₃KLl usw. bis NjKL9, die gemäß F i g. 1 ausgebildet sind, zugeführt. Die 23 Netzwerke der Klasse0, d.h. N₁KLO, ..., N₂₃KLO, dienen zur Klassifizierung der Ziffer0, die 23 Netzwerke der Klasse 1, d.h. N₁KLl, ..., N₂₃KLi, zur Klassifizierung der Ziffer 1, und so fort bis zu den Netzwerken N₁ KL 9, ..., N₂₃KL9 zur Klassifizierung der Ziffer 9. Es sind also insgesamt 10-23 = 230 erfindungsgemäß ausgebildete Netzwerke vorhanden. Jede der Spannungen CZ₁, CZ₂₄ The voltages CZ ₁ , ..., CZ ₂₄ and U {, ..., U ₂₄ are all resistor _{networks, ie N 1} KLO, ..., N ₂₃ KLO, N ₁ KLl, ..., N ₂₃ KLl, etc. . to NjKL9, which according to FIG. 1 are formed, supplied. The 23 networks of class 0, ie N ₁ KLO, ..., N ₂₃ KLO, are used to classify the number 0, the 23 networks of class 1, ie N ₁ KLl, ..., N ₂₃ KLi, to classify the number 1 and so on up to the networks N ₁ KL 9, ..., N ₂₃ 9. KL9 to classify the clause There are a total of 10-23 = 230 inventively constructed networks available. Each of the voltages CZ ₁ , CZ ₂₄

und CZ/, ..., CZ₂₄ ist also mit je einem Eingang eines jeden Netzwerkes, insgesamt also mit 230 Eingängen, verbunden.and CZ /, ..., CZ ₂₄ is therefore connected to one input of each network, i.e. a total of 230 inputs.

Im allgemeinen wären bei 24 Merkmalen und damit 24 elektrischen Spannungen 24 derartige Netzwerke je Klasse erforderlich. Wegen der Verwendung der durch Summenbildung erzeugten Spannungen UZ und CZZ', die bereits eine der möglichen Kombinationen darstellen, werden jedoch bei dieser Ausfuhrungsform nur 23 Netzwerke je Klasse gebraucht. Wenn die Bedingungen zur Zuordnung zu einer Klasse erfüllt sind, weisen alle 23 zu dieser Klasse gehörenden Netzwerke, z. B. Tür die Ziffer 0 die Netzwerke^KLO, .. .,N₂₃KLO, an den Ausgängen Spannungen auf, die innerhalb der vorgebenen Grenzen liegen. Die Spannungen an den Ausgängen der Netzwerke sind die Spannungen an den gemeinsamen Summenwiderständen, d. h. R₁, .... K_n in Fi g. 1.In general, 24 such networks per class would be required with 24 features and thus 24 electrical voltages. Because of the use of the voltages UZ and CZZ 'generated by summation, which already represent one of the possible combinations, only 23 networks per class are required in this embodiment. If the conditions for assignment to a class are met, all 23 networks belonging to this class, e.g. B. Door the number 0 the networks ^ KLO, ..., N ₂₃ KLO, voltages at the outputs that are within the specified limits. The voltages at the outputs of the networks are the voltages at the common total resistances, ie R ₁ , .... K _n in FIG. 1.

Die Ausgänge aller Widerstandsnetzwerke einer Klasse sind mit einer UND-Schaltung verbunden,The outputs of all resistor networks of a class are connected with an AND circuit,

d.h. die Ausgänge der Netzwerke N₁KLO ie the outputs of the networks N ₁ KLO

N₂₃KLO mit der UND-Schaltung UdO, die Ausgänge der Netzwerke N₁ KL1 N₂₁KLI mit derN ₂₃ KLO with the AND circuit UdO, the outputs of the networks N ₁ KL 1 N ₂₁ KLI with the

UND-Schaltung Ud 1 usw. Durch dies'e UND-Schaltungen UdO, .... Ud9 wird festgestellt, ob die Spannungen an den gemeinsamen Summenwiderständen der für eine bestimmte Klasse vorgesehenen Netzwerke innerhalb der vorgegebenen Grenzen liegen oder nicht.AND circuit Ud 1 etc. These AND circuits UdO, .... Ud9 determine whether the voltages at the common total resistances of the networks provided for a certain class are within the specified limits or not.

Um zu erreichen, daß die vorgegebenen Grenzen, ,innerhalb derer die Spannungen an den Summenwiderständen liegen müssen, um den Wert Null herum !liegen, werden sämtlichen Netzwerken zusätzlich die Spannungen UZ oder CZZ', welche die Summe der Spannungen CZ₁, ..., CZ₂₄ bzw. CZ/, ..., CZ₂₄ darstellen, zugeführt. Die Spannungen CZZ und CZZ' werden durch je zwei weitere Sekundärwicklungen der übertrager Ub₁, .... Ub₂₄.. die in Reihe miteinander ver- 60 bunden sind, aus den gegenphasigen Spannungen V₁, ..., U₂₄ und CZ/, ..., CZ₂₄ erzeugt.In order to achieve that the predetermined limits, must lie within which the sum of voltages at the resistors to the value zero are around!, All networks are also the voltages UZ or CZZ 'which is the sum of the voltages CZ _1, ... , CZ ₂₄ and CZ /, ..., CZ ₂₄ represent, supplied. The voltages CZZ and CZZ 'are generated by two further secondary windings each of the transformers Ub ₁ , .... Ub ₂₄ .., which are connected in series with one another, from the antiphase voltages V ₁ , ..., U ₂₄ and CZ /, ..., CZ ₂₄ generated.

Um die Schaltung möglichst unempfindlich gegen unterschiedliche Stärke der Strichschwärzungen der vorgelegten Ziffern und gegen Änderungen der Ver- 65 lorgungsspannungen zu machen, werden die vorgegebenen Grenzen, innerhalb derer die Spannungen an den gemeinsamen Summenwiderstanden liegen müs-To make the circuit as insensitive as possible to different strengths of the line blackening and against changes to the 65 To make supply voltages, the specified limits within which the voltages are applied the common total resistances must be

sen, von der Größe der Spannung UZ und UZ abhängig gemacht. Dies erfolgt durch Zuführung einei zusätzlichen Spannung CZK', die über einen übertra ger Ub₂₅ aus der Sumrnenspannung UZ' abgeleite wird, und durch Bemessung der UND-Schaltungen so daß sie eine Klassifizierung nur dann vornehmen wenn die Spannungen an den gemeinsamen Summenwiderstanden kleiner sind als die zusätzliche Span nung Ul . Sind z. B. die Strichschwärzungen geringer oder vermindern sich die Versorgungsspannungen so vermindern sich sowohl die den Netzwerken zuge-sen, made dependent on the size of the voltage UZ and UZ. This is done by supplying an additional voltage CZK ', which is derived from the sum voltage UZ' via a transfer device Ub ₂₅ , and by dimensioning the AND circuits so that they only make a classification if the voltages at the common sum resistances are less than the additional voltage Ul. Are z. B. the blackening of the lines is less or the supply voltages are reduced, so both the

luhrten gegenphasigen Spannungen U₁ [Z,₄ undled to voltages in phase opposition U ₁ [Z, ₄ and

^i. · ■ ·, U₂\ und die Spannungen US₁ an den gemein- ?™ⁿ„Summenwiderständen K„ als auch die den UND-Schaltungen Ud zugeführte Spannung U V wodurch eine Kompensationswirkung eintritt^ i. · ■ ·, U ₂ \ and the voltages US ₁ to the Community? ™ ^s "sum resistors K" and the AND circuits Ud voltage supplied to UV occurs whereby a compensation effect

Die Ausgänge der UND-Schaltungen IZJO Ud9 sind in an sich bekannter Weise mit dem Eingang einer weiteren UND-Schaltung UdX und Sperrgliedern SpO ..., Sp9, deren Ausgänge mit AuO, .., Au9 bezeichnet sind verbunden. Wird eine vorgelegte Ziffer erkannt, el. h„ liegen die Schwankungen der Spannungen an den gemeinsamen Summenwiderständen inner-SLn^ert η If ^Klassifizierung festgelegten Grenzen, Hh H e^{dle betreffende} UND-Schaltung, z. B. UdI, The outputs of the AND circuits IZJO Ud9 are in a manner known per se with the input of a further AND circuit UdX and blocking elements SpO ..., Sp9, the outputs of which with AuO,. ., Au9 are connected. If a digit is recognized, el. H "are the fluctuations in the voltages due to the common total resistances within-SLn ^er t η If ^{classification} defined limits, Hh H e ^{dle relevant} AND circuit, z. B. UdI,

T^^Su ^{ed SP l den Ausgan}S ^A«* T ^ ^S u ^{ed SP l the output} S ^A «*

^'f^{18 UdX kann ül)er einen} Schallund über die Sperrglieder SpO, ... ^9 ^ 'f ^{18 UdX can ül) er a} sound and via the blocking elements SpO, ... ^ 9

"⁴C⁰' ■ · - ^{Au9 s}P^erren· ^Sie *^{st so} aua-Snn t i^{eine Spermng der} Ausgänge AuO, .... Au 9 dann erfolgt, wenn durch die UND-Schaltungen UdO, " ⁴ C ⁰ '■ · - ^{Au9 s} P ^erren · ^You * ^{st so} aua-Snn t i ^{a blocking of the} outputs AuO, .... Au 9 occurs when the AND circuits UdO,

würde V R^mK ^{eine KIaSSe Positiv} entschiedenwould VR ^{m K KIaSSe positive} decision

7 ir J ^ZU, ^{gennger Sch}wärzung der vorgt-7 ir J ^ZU , ^less blackening of the previous

ä H ρ' 'If*^{10 Und damit zu} g^{roßer Ur}>- ^der _ft Entscheidung, und eine Sperrung der ä H ρ '' If * ^{10 And with that, too great a} > - ^the _ft decision, and a blocking of the

Äf ,^A«⁹ nicht erfolgen kann, wenn dieÄf , ^A « ⁹ cannot take place if the

D-Schaltungen UdO, ..., Ud9 nur eine Klissc posifv entscheiden, d. h.. eine vorgelegte zkr S deutig erkannt worden istD circuits UdO, ..., Ud9 only decide one Klissc posifv, ie. a submitted zkr S has been clearly recognized

iirf ^kehrten/^al!· ^wen" die Schwankungen der ₁₁ ^a\,^den gemeinsamen Summenw.dcr u ^Nei^zwerken S^{rößer SI}"d als die fest,, UND ?h H ^le' **?¥ ^keme Klassifizierung, weil diirf ^returned / ^al! · ^Wen "the fluctuations of the ₁₁ ^a \, ^the common sum. Dcr u ^Ne i ^work S ^{rößer SI} " d as the fixed ,, AND? H H ^le ' **? ¥ ^keme classification, because d

sssäK ^{bdo ud9 k sL} sssäK ^{bdo ud9 k sL}

^Ä···' ^{oder R}'< ^{bis Ä} ··· ' ^{or R} '< ^bis

Äer R7> ^r wi ^{C 7}"^Siitzlichen Widerstände/?/ S£Lr * ί W'derstandsnetzwerke können folgendermaßen berechnet werden ·Äer R7> ^ r wi ^{C 7} " ^Siitzli chen resistances /? / S £ Lr * ί Resistance networks can be calculated as follows

S^ie 5^etre?^{ende Re}P^rasentamenkIasse wird eine ^{Zahl VOn} Stichproben der Merk^genommCn-^Für Jede Stichprobe entsteh, ^You 5 ^etre ? ^{end Re} P ^ras entamenkIasse is a ^{number of} samples of the shopping ^genommCn - entsteh ^For each sample,

rit?,S T ^S,^atZVOn "^Zahlen' ^welche den Werten aer„ Merkmale einer Stichprobe entsprechen.rit?, S T ^S , ^atZVOn " ^{Numbers which} correspond to the values of the" characteristics of a sample.

Stihn^J ί" if^{erkmaI Werden die} Mittelwerte über die Srchproben bestimmt, unter deren Verwendung dann d.e Linearkombinationen der auf den jeweiliaen Mit-Stihn ^J ί "if ^{erkmaI If the} average values over the Srchproben determined, then de using the same linear combinations of the jeweiliaen co-

Smmu^enin,^erteiV^M^^{rkmale Sebildet} w-d^Senⁿ Die ,ίοηΓ rf ι^{8 der},^Koeffizienten der Linearkombina-Smmu ^enin , ^ertei V ^M ^ ^{rkmale Sebilden} wd ^S en ⁿ Die, ίοηΓ rf ι ^{8 der} , ^Coeffi cients of the linear combina-

W n^S\,^dadurch' ^daß die Standardabweichung. nSon_P ^{e Quadratsumme} der Werte der Linearkombina ionen, genommen über die Stichproben, zu einem Minimum gebracht wird. Aus dieser Forderun₂ ersibt Z^ ^Anwendung der üblichen Rechenregeln, daß die Koeffizienten der Linearkombinationen propor- Zl k ι'" ^Elger^{ektOren der} Kovarianzmairix^PderW n ^S \ , ^{in that} the standard deviation. nSon _P ^{e sum of squares of} the values of the linear combinations, taken over the samples, is brought to a minimum. From this receivables ₂ ersibt Z ^ g ^applicatio the usual rules that the coefficients of the linear combinations propor- Zl k ι '"r ^{Elge ectors of} the ^P Kovarianzmairix

Sir J u ut^{l die Kov}arianzmatrix nicht sinar, was bei unabhängigen Merkmalen stets der FallSir J u ut ^{l the} covariance matrix is not sinar, which is always the case with independent characteristics

4 * δ4 * δ

1 81 I 4201 81 I 420

ist, so ergeben sich η linear unabhängige Kombinationen, deren Koeffizienten durch Lösung des Eigenwertproblems der Kovarianzmatrix mit einem der üblichen numerischen Verfahren ermittelt werden können.is, then η linearly independent combinations result, the coefficients of which can be determined by solving the eigenvalue problem of the covariance matrix with one of the usual numerical methods.

Nach Berechnung der Koeffizienten der Linearkombinationen wird für jede Linearkombination der Maximalwert des Absolutbetrages errechnet, der sich ergibt, wenn die Merkmalswerte der verwendeten Stichproben in die Linearkombinationen eingesetzt werden.After calculating the coefficients of the linear combinations, the Maximum value of the absolute amount calculated, which results when the characteristic values of the used Samples are used in the linear combinations.

Die berechneten Großen werden den Widerständen der Widerstandsnetzwerke wie folgt zugeordnet:The calculated values are assigned to the resistances of the resistor networks as follows:

Die Leitfähigkeiten der Kombinationswiderstände Ku, ^1.2, · ■ ·' Ri.n °der R₁'.,, R₁^₂, ..., R₁',,, des ersten Widerstandsnetzwerkes N₁ einer Klasse sind direkt proportional zu den Komponenten des ersten Eigenvektors der Kovarianzmatrix, die Leitfähigkeiten The conductivities of the combination resistors Ku, ^ 1.2, · ■ · 'Ri.n ° der R ₁ '. ,, R ₁ ^ ₂ , ..., R ₁ ',,, of the first resistor network N _{1 of} a class are directly proportional to the components of the first eigenvector of the covariance matrix, the conductivities

der Kombinationswiderstande R₂,, R₂₂ R_2n the combination resistances R ₂ ,, R ₂₂ R _2n

oder R₂,, R₂₂, ..., R_2n des zweiten Widerstandsnetzwerkes N₂ einer Klasse sind proportional zu den Komponenten des zweiten Eigenvektors der Kovarianzmatrix usw. und die Leitfähigkeiten der Kombinationswiderstände R_n_,, R_n-2, ..., R_n„ oder R^₁, R_n-2, ..., R_n-n des »-ten Widerstandsnetzwerkes N_n einer Klasse sind proportional zu den Komponenten des n-ten Eigenvektors der Kovarianzmatrix.or R ₂ ,, R ₂₂ , ..., R _{2n of} the second resistor network N _{2 of} a class are proportional to the components of the second eigenvector of the covariance matrix etc. and the conductivities of the combination _{resistors R n} _ ,, R _n-2 , .. ., R _n "or R ^ ₁ , R _n-2 , ..., R _{nn of} the» -th resistor network N _{n of} a class are proportional to the components of the nth eigenvector of the covariance matrix.

Die Leitfähigkeiten des zusätzlichen Widerslands RZ, oder RZJ im ersten Widerstandsnetzwerk N₁ einer Klasse sind proportional zum Wert der mit den Komponenten des ersten Eigenvektors der Kovarianzmatrix und den η Mittelwerten gebildeten Linearkombination, die Leitfähigkeiten des zusätzlichen Widerstands RZ₂ oder RZ^ ί.τι zweiten Widerstandsnetzwerk N₂ einer Klasse sind proportional zum Wert der mit den Komponenten des zweiten Eigenvektors der Kovarianzmatrix und den η Mittelwerten gebildeten Linearkombination usw., und die Leitfähigkeiten des zusätzlichen Widerstands RZ_n oder RZ_n im n-ten Widerstandsnetzwerk N_n einer Klasse sind proportional zum Wert der mit den Komponenten des /i-ten Eigenvektors der Kovarianzmatrix und den π Mittelwerten gebildeten Linearkombination.The conductivities of the additional contradiction RZ, or RZJ in the first resistor network N _{1 of} a class are proportional to the value of the linear combination formed with the components of the first eigenvector of the covariance matrix and the mean values, the conductivities of the additional resistor RZ ₂ or RZ ^ ί.τι the second Resistance network N _{2 of} a class are proportional to the value of the linear combination etc. formed with the components of the second eigenvector of the covariance matrix and the η mean values, and the conductivities of the additional resistance RZ _n or RZ _n in the nth resistance network N _{n of} a class are proportional to Value of the linear combination formed with the components of the / i-th eigenvector of the covariance matrix and the π mean values.

1st eine Komponente eines Figenvektors positiv, so ist der zugehörige Kombinationswiderstand alsIf a component of a figure vector is positive, the associated combination resistance is as

R,_t auf der Seite c'cr Spannungen U₁. U₂ U_n R, _t on the side c'cr voltages U ₁ . U ₂ U _n

einzusetzen, andernfalls als R] _k auf der Seite derotherwise as R] _k on the side of the

Spannungen U₁', U₂ V_n. Umgekehrt ist es bei denVoltages U ₁ ', U ₂ V _n . It is the other way around with the

Widerständen RZ₁, RZ₂ RZ_n bzw. RZ₁. RZj .Resistors RZ ₁ , RZ _2, RZ _n or RZ ₁ . RZj .

RZ'„. Ergibt sieb die Linearkombination mit den Mittelwerten als positive Zahl, so ist der Widerstand als RZ', auf der Seite der zusätzlichen Spannung VZ' einzusetzen, andernfalls als RZ₁ auf der Seite der zusätzlichen Spannung VZ. RZ '". If the linear combination with the mean values is a positive number, then the resistance is to be used as RZ ' on the side of the additional voltage VZ' , otherwise as RZ ₁ on the side of the additional voltage VZ.

Die Grenzen, innerhalb denen die Spannung VS, am gemeinsamen Summen widerstand schwanken darf, ist im ersten Widerslandsnetzwerk Ni einer Klasse proportional zum Maximalwert der ersten Linearkombination, im zweiten Widerstandsnetzwerk N₂ proportional zum Maximalwert der zweiten Linearkombinalion usw., und im n-ten Widerstandsnetzwerk N_n proportional zum Maximalwert der n-ten Linearkombination.The limits within which the voltage VS may fluctuate at the common sum resistance is proportional to the maximum value of the first linear combination in the first opposing network Ni of a class, in the second resistance network N ₂ proportional to the maximum value of the second linear combination, etc., and in the nth resistance network N _n proportional to the maximum value of the nth linear combination.

Der Berechnungsgang für die Kombinationswiderstände und die zusätzlichen Widerstände ist nachstehend am Beispiel der Klassifizierung handgeschriebener Ziffern unter Verwendung eines Rastcrfeldes mit 4 · 6 = 24 Rasterpunkten im einzelnen aufgeführt.The calculation procedure for the combination resistors and the additional resistances is shown below using the example of the classification of handwritten digits using a grid field with 4 * 6 = 24 grid points listed in detail.

Dabei wird nur eine Klasse behandelt, für alle anderen Klassen gilt Entsprechendes.Only one class is dealt with, the same applies to all other classes.

Für die betreffende Ziffernklasse wird eine größere Anzahl Handschriftproben von verschiedenen Personen genommen (vergleiche F i g. 4 mit 25 Handschriftenproben der Ziffer 1). Die Gesamtzahl der Schriftproben sei mit. S bezeichnet. Mit Hilfe einer Abtastoptik und Photo:?.ellen werden die Schwärzungen der 24 Rasterpunkte (F i g. 3) festgestellt. FürA large number of handwriting samples from different people are used for the relevant digit class taken (compare Fig. 4 with 25 manuscript samples from item 1). The total number of Scripture samples are with. S denotes. With the help of a scanning optics and photo: ellen the blackening of the 24 grid points (FIG. 3) were determined. For

ίο jede Schriftprobe entstehen dadurch 24 Zahlen x['), X₂", ..., X₂₄ ¹, die den Schwärzungen der 24Rasterpunkte proportional sind. Der hochgestellte Index gibt an, um welche Schriftprobe es sich handelt; x}¹¹, X₂", ..., X₂ ¹J bezeichnet also die Schwärzungen der Rasterpunkte 1,2, ..., 24 bei eier ersten Schriftprobe, x|²⁾, X₂ ²¹, .. ·, x₂ ² ₄ die Schwärzungen der Raslerpunkte 1, 2, ..., 24 bei der zweiten Schriftprobe, usw. Aus den gemessenen Schwärzungen werden die Mittelwerte /n,, m₂, ..., m₂₄ der Schwärzungen der Rasterpunkte 1,2, ..., 24 nach den Formeln berechnet:ίο each font sample results in 24 numbers x ['), X ₂ ", ..., X ₂₄ ¹ , which are proportional to the blackening of the 24 grid points. The superscript indicates which font sample it is; x} ¹¹ , X ₂ ", ..., X ₂ ¹ J denotes the blackening of the raster points 1, 2, ..., 24 in the case of a first font sample, x | ²⁾ , X ₂ ²¹ , .. ·, x ₂ ² ₄ the blackening of the rasp points 1, 2, ..., 24 in the second sample of writing, etc. The mean values / n ,, m _2,. .., m _{24 of} the blackening of the grid points 1, 2, ..., 24 calculated according to the formulas:

m, = (Xm, = (X

Unter Verwendung der berechneten Mittelwerte werden KombinationenUsing the calculated mean values are combinations

Λ = U₁(X₁ - m,) + α₂(χ₂ - m₂) Λ = U ₁ (X ₁ - m,) + α ₂ (χ ₂ - m ₂ )

+ ■ · · + «₂*(x₂4 - '"24)+ ■ · · + « ₂ * (x ₂ 4 - '" 24)

der Schwärzungen X₁, X₂, .... X₂₄ gebildet, mit folgen-of the blackenings X ₁ , X ₂ , .... X ₂₄ , with the following

den Eigenschaften: Für jede Handschriflprobe.vl",the properties: For each handwriting sample.vl ",

x⁽ ₂" X₂ ¹J hat eine derartige Kombination den Wertx ⁽ ₂ "X ₂ ¹ J such a combination has the value

¹¹' = ¹¹ '=

= "i(xi^u-= "i (xi ^u -

-m₂)-m ₂ )

- ni₂₄).- ni ₂₄ ).

Gemiltelt über die vorliegenden Schriftproben sol die Summe der QuadrateThe sum of the squares is the sum of the squares, which is calculated over the given samples

also die statistsiche Schwankung der Kombinationc um ihren Nullpunkt, ein Minimum werden.thus the statistical fluctuation of the combination around its zero point will be a minimum.

Unter Ausschluß der trivialen Lösung «, = « = ... O₂₄ = O durch <i\ + (i₂ ■+ ■ ■ · + «24 = const — ergibt sich damit folgende Minimalbedingungen:Excluding the trivial solution «, =« = ... O ₂₄ = O through <i \ + (i ₂ ■ + ■ ■ · + «24 = const - the following minimum conditions result:

v-,v-,

1414th

Die Funktion
F = [<i,(.v,^(l' - m_t) + U₂[Xi*' - In₂) + ■ ■ ■ + H₂₄ (x₂'₄> - Hi₂₄)]² The function
F = [<i, (. V, ^(l '- m _t ) + U ₂ [Xi * ' - In ₂ ) + ■ ■ ■ + H ₂₄ (x ₂ ' ₄ > - Hi ₂₄ )] ²

+ O₁ (.v,^Cl- /M]) + «,(xp¹ - Jn₂) + · ■ + U₂₄(XJi' - J)I₂₄)]² + O ₁ (.v, ^Cl - / M]) + «, (xp ¹ - Jn ₂ ) + · ■ + U ₂₄ (XJi '- J) I ₂₄ )] ²

so!! in Abhängigkeit von den Koeffizienten α,, «, «^ minimal werden. Notwendig für die Existenz der Minimaso!! depending on the coefficients α ,, «,« ^ become minimal. Necessary for the existence of the minima

woraus sich ergibt:from which results:

Oi₁ ^''74 firOi ₁ ^ &quot; 74 fir

+ L'«t U'i^S) - »«ι) + "2(-¹Cf - »y + · · · + a^i.xji¹ - /U₂₄)] (x,^(S) - m,)} - 2CTn₁ =0+ L '«t U'i ^S) -» «ι) +" 2 (- ¹ Cf - »y + · · · + a ^ i.xji ¹ - / U ₂₄ )] (x, ^(S) - m ,)} - 2CTn ₁ = 0

■J-— = 2{[<2, (X₁"» - m,) + O₂(X₂"' - Hl₂) + · · · + ,J₂₄(XJ₄' - (H₂₄)] (XiI' - /H₁₄) + [a, (X₁'²' - in,) + U₂(X₂'²' - ,M₂) + · · · + O₂₄(JtC) _ ,„,j] _(χα) _ ,„^, ■ J-— = 2 {[<2, (X ₁ "» - m,) + O ₂ (X ₂ "'- Hl ₂ ) + · · · +, J ₂₄ (XJ ₄ ' - (H ₂₄ )] (XiI '- / H ₁₄ ) + [a, (X ₁ ' ² '- in,) + U ₂ (X ₂ ' ² '-, M ₂ ) + · · · + O ₂₄ (JtC) _, ", j] _(χ α) _, "^,

+ [α, (X,^(SI -ITt₁) + U₂(Xf - TM₂) + · · ■ + U₂₄(X₂ ¹I' - /H₂₄)] (+ [α, (X, ^(SI -ITt ₁ ) + U ₂ (Xf - TM ₂ ) + · · ■ + U ₂₄ (X ₂ ¹ I '- / H ₂₄ )] (

Unter Benutzung der DefinitionUsing the definition

₂'*) - IM₂₄)J - 2™₂₄ = O ₂ '*) - IM ₂₄ ) J - 2 ™ ₂₄ = O

lassen sich die obigen Bedingungen nach Multiplikation der eckigen Klammern mit ihren Faktoren und nach Summierung der untereinander stehenden Glieder folgendermaßen schreiben: (Die )._ik sind die Elemente der Kovarianzmatrix)the above conditions can be written as follows after multiplying the square brackets with their factors and adding the terms below each other: (The ). _ik are the elements of the covariance matrix)

V-1,1 + 'V-1.2 + " ■ ' + «24 ^l .24 = 1 h,l + «2'-2.2 + ' " ' + «24''■2.24 =V-1.1 + 'V-1.2 + "■' +« 24 ^ l .24 = 1 h, l + «2'-2.2 + '"' + «24" ■ 2.24 =

«1 ^-24.1 + "2·'·24.2 + I" ^(I24^24.24 — ^f7u24«1 ^ -24.1 +" 2 · '· 24.2 + I " ^(I 24 ^ 24.24 - ^f7u 24

oder in Matrixschreibweise Au = au mit der Kovarianzma'rixor in matrix notation Au = au with the covariance matrix

■Ί .1 " ' '\ .24■ Ί .1 "'' \ .24

Λ = Λ =

V ^;24.1 '"/-24.2V ^; 24.1 '"/-24.2

/O/O

Die Matrixgleichung (2) hat 24 linear unabhängige LösungenThe matrix equation (2) has 24 linearly independent solutions

\<4\ <4

^l\ «j^{11 l} \ «j ¹¹

,(24Ii
•"24 /, (24Ii
• "24 /

(die hier durch den hochgestellte α Index unterschieden werden), welche sich mit einem der bekannten Verfahren zur Bestimmung der Eigenvektoren einer Matrix (z. B. Jakobi-Rotation, vgl. Zurmiihl, »Matrizen und ihre technische Anwendung«. Springer-Ver'iag, 1964, S. 308 bis 313) ermitteln lassen.
Im hier beschriebenen Beispiel werden die Schwärzungen '-*■, -^,.... ~ (which are differentiated here by the superscript α index), which can be obtained with one of the known methods for determining the eigenvectors of a matrix (e.g. Jakobi rotation, cf. Zurmiihl, "Matrices and their technical application". Springer-Ver ' iag, 1964, pp. 308 to 313).
In the example described here, the blackenings ' - * ■, - ^ , .... ~

verwendet, wobei A" die Summe X₁ + x₂ + X₂₄ ist. Deswegen ist eine Linear-Kombination bereits verbraucht,used, where A "is the sum X ₁ + x ₂ + X _24. Therefore a linear combination is already used up,

so daß sich nur noch 23 linear unabhängige Lösungen ergeben.so that there are only 23 linearly independent solutions.

Für die Ermittlung der Lösungen ist es zunächst nötig, gemäß Definitionsgleichung (1) die Elemente ?._Lk der Kovarianzmatrix Λ zu errechnen, alsoIn order to determine the solutions, it is first necessary to define the elements ?. _Lk to calculate the covariance matrix Λ, so

/•1.2 = γ [Uf' - »»iH-vi¹' - m₂) + (V₁'²' - m,)(xi²⁾ - In₁) + ■■■+ (x,^lS) - m, )(x4^S) - Bi₂)]
usw. Nach Berechnung der 23 Lösungen/•1.2 = γ [Uf '- »» iH-vi ¹ ' - m ₂ ) + (V ₁ ' ² ' - m,) (xi ²⁾ - In ₁ ) + ■■■ + (x, ^lS) - m,) (x4 ^S) - Bi ₂ )]
etc. After calculating the 23 solutions

der Matrixgleichung (2) ist für jede der sich daraus ergebenden 23 unabhängigen Kombinationenof matrix equation (2) is for each of the resulting 23 independent combinations

Λ, = <£,⁽"(.X, - Wl₁) + u? '(X₂ - /Jl₂) + · · · + U₂^(X₂₄ - W₂₄)Λ, = <£, ⁽ "(.X, - Wl ₁ ) + u? '(X ₂ - / Jl ₂ ) + · · · + U ₂ ^ (X ₂₄ - W ₂₄ )

,V₁₃ = U₁ ¹^(X₁ - "I₁) + '^T¹U₂ - "I₂) + *' ', V ₁₃ = U ₁ ¹ ^ (X ₁ - "I ₁ ) + '^ T ¹ U ₂ -" I ₂ ) + *''

das Maximum des Absolut-Betrages zu errechnen, das sich ergibt, wenn für X₁, X₂,..., X₂₄ die Werte der benutzten Schriftproben eingesetzt werden. Hierdurch werden die Grenzen festgestellt, zwischen denen die abgeleiteten Merkmale für die verwendeten Repräsentaten der Klasse schwanken. Zur Ermittlung der Maxima müssen die Werte der Kombinationen O₁, ^₂,..., A₂₃ für jede Schriftprobe berechnet werden.
Für die erste Schriftprobe ergibt sichto calculate the maximum of the absolute amount that results if the values of the font samples used are used _{for X 1} , X ₂ , ..., X _24. This establishes the limits between which the derived characteristics for the used representatives of the class fluctuate. To determine the maxima, the values of the combinations O ₁ , ^ ₂ , ..., A _{23 must} be calculated for each font sample.
For the first sample of the writing results

«S> = U₁ ⁰³¹Ui¹' - »h) + «TW'"S> = U ₁ ⁰³¹ Ui ¹ '- " h ) + "TW'

für die zweite Schriftprobe ist der hochgestellte Index bei X₁, X₂ Schriftproben 23 Sätzefor the second handwriting sample, the superscript index for X ₁ , X ₂ handwriting samples is 23 sentences

X₂₄ eine 2, usw. Somit ergeben sich bei den SX _{24 is} a 2, and so on

von jeweils S Zahlen, aus denen die jeweilige dem Absolutbetrag nach größte Zahl auszuwählen ist. Diese Zahlen geben die Intervalle an, innerhalb derer die Spannungen US an den gemeinsamen Summenwiderständen schwanken dürfen.of S numbers, from which the respective largest number in absolute terms is to be selected. These numbers indicate the intervals within which the voltages US at the common total resistances may fluctuate.

Aus den berechneten Größen/Ji₁, m₂, ..., m₂₄ und af\ (I₂ ¹', - · -, 'i₂ ³i ergeben sich die Werte der Widerstände der Netzwerke AZ₁, JV₂, ..., /V₂₃ auf folgende Weise:From the calculated sizes / Ji _1, m _2, ..., m ₂₄ and af \ (I ₂ ¹ '- · -,' i ₂ i ^3, the values are obtained of the resistors of the networks AZ _1, JV _2. .., / V ₂₃ in the following way:

Die Kehrwerte der Zahlen «[", «₂ ⁿ, ..., ^₄ ¹ sind proportional zu den Kombinationswiderständen R₁,. Kl2, ··-, Ri.24 «der R₁',,, R,',₂, ..., R₁'₂₄ des Netzwerkes/V,, die Kehrwerte von al¹¹, αψ, ..., «<₂ ² ₄' sind proportional zu den Widerständen R₂ ,,R_{2 2}. .. .,R_1-24 oder R₂₁, R₂₂, ..., R₂₂₄ des Netzwerkes N₂, usw. Der Kehrwert von «!"m, + «₂"^m2 + · · · + '<₂₄"ΐ₂₄ = ih ist proportional zum zusätzlichen Widerstand RZ^ oder RZ[ im Netzwerk N₁, usw.The reciprocal values of the numbers «[", « ₂ ⁿ , ..., ^ ₄ ¹ are proportional to the combination _{resistances R 1} ,. Kl2, ·· -, Ri.24« of R ₁ ',,, R,', ₂ , ..., R _{1 '24 of} the network / V ,, the reciprocal values of al ¹¹ , αψ, ..., «< ₂ ² ₄ ' are proportional to the resistances R ₂ ,, R _{2 2.} ..., R _1-24 or R ₂₁ , R ₂₂ , ..., R _{224 of} the network N ₂ , etc. The reciprocal of «!" M, + « ₂ " ^m 2 + · · · + '< ₂₄ "ΐ ₂₄ = ih is proportional to the additional resistance RZ ^ or RZ [ in the network N ₁ , etc.

Sind die berechneten Zahlen «f positiv, so sind die zugehörigen Kombinationswiderstündc als R_{1 k} auf der Seite der Spannungen U₁, U₂, ..., U₂₄ einzusetzen, andernfalls als R'_Lk auf der Seite der Spannungen U₁, U₂, ..., U₂₄. Umgekehrt ist es bei den Widerständen RZ₁,RZ₂ RZ₂₃ bzw.RZl,RZ₂ ¹, ...,RZJ₁₃. If the calculated numbers «f are positive, the associated combination resistances are to be used as R _{1 k} on the side of the voltages U ₁ , U ₂ , ..., U ₂₄ , otherwise as R ' _Lk on the side of the voltages U ₁ , U ₂ , ..., U ₂₄ . The opposite is true for resistors RZ ₁ , RZ _2, RZ ₂₃ or RZl, RZ ₂ ¹ , ..., RZJ ₁₃ .

Ergibt sich /?,· als positive Zahl, so ist der Widerstand als RZ\ auf der Seite der zusätzlichen Spannung UZ' einzusetzen, andernfalls als RZ₁ auf der Seite der zusätzlichen Spannung UZ. If / ?, · is a positive number, then the resistance is to be used as RZ \ on the side of the additional voltage UZ ' , otherwise as RZ ₁ on the side of the additional voltage UZ.

Außer der vorstehend erläuterten und besonders wichtigen Erkennung von Schriftzeichen mit großen Unterschieden hinsichtlich Form, Strichstärke und Schwärzung, seien als Beispiele für Klassifizierungsprobleme, die mit Hilfe der erfindungsgemäßen Schaltung gelöst werden können, genannt: Die Sortierung von Gegenständen nach charakteristischen Formen, wobei bestimmte Abweichungen von der charakteristi-In addition to the above-mentioned and particularly important recognition of characters with large letters Differences in terms of shape, line width and blackening are examples of classification problems that arise with the aid of the circuit according to the invention can be solved, called: The sorting of objects according to characteristic shapes, with certain deviations from the characteristic

f>5 sehen Form ohne Einfluß auf das Klassifizierungsergebnis sein sollen; die Sortierung von elektronischen Bauelementen in vorgegebene Klassen nach einer Mehrzahl verschiedener Merkmale, wobei die ToIe-f> 5 see shape without any influence on the classification result meant to be; the sorting of electronic components into given classes according to a Multiple different features, whereby the ToIe-

/109 522/43/ 109 522/43

ranzen der Merkmale innerhalb bestimmter Grenzen liegen dürfen; die Auswertung medizinischer Daten zwecks Diagnose, wobei nicht die einzelnen Daicn sondern für an bestimmtes Krankheitsbild charakteristische Kombinationen von Daten von Wichtigkeit sind. In allen Fällen handelt es sich darum, mit Hilfe der Schaltung auf maschinellem Wege die IClassenzugehörigkeii von Repräsentanten zu bestimmen, diethe characteristics may lie within certain limits; the evaluation of medical data for diagnosis, and not the individual but for Daicn characteristic of specific disease combinations of data of importance. In all cases it is a matter of using the circuit to automatically determine the class membership of representatives who

durch eine größere Anzahl unterschiedlicher Merkmale gekennzeichnet sind, wobei die Merkmale für die einzelnen zu unterscheidenden Klassen in für die betreffende Klasse charakteristischer Weise voneinander abhängen und die Merkmale und deren charakteristische Abhängigkeit von vornherein festgelegt und gespeichert werden können.are characterized by a larger number of different features, the features for the individual classes to be distinguished from each other in a manner characteristic of the class in question and the features and their characteristic dependency are determined in advance and can be saved.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Schaltung zur Klassifizierung von Repräsentanten mit η Merkmalen, deren Werte Schwankungen unterworfen sind und in Form von η elektrischen Spannungen zur Verfugung stehen, bei der Ii Spannungsquellen, die die η Spannungen erzeugen, jede mit einem Wandler zur Bildung von zwei gegenphasigen elektrischen Spannungen aus jeder der η Spannungen verbunden sind, die Ausgänge der Wandler mit Eingängen von Widerstandsnetzwerken verbunden sind, wobei jedes der Widerstandsnetzwerke aus maximal η Kombinationswiderständen und einem Summen widerstand be- '5 steht, in jedem Widerstandsnetzwerk die e^;nen Enden sämtlicher Kombinationswiderstände und das eine Ende des Summenwiderstandes alle auf einen gemeinsamen Punkt führen, das andere Ende des Summenwiderstandes mit den einen Polen aller gegenphasigen Spannungen verbunden ist und die anderen Enden der Kombinations widerstände mit je einem der anderen Pole der gegenphasigen π elektrischen Spannungen in Verbindung stehen, sowie die gemeinsamen Punkte der Wider-Standsnetzwerke jeweils einer Klasse mit einer Grenzwertschaltung verbunden und die Ausgänge sämtlicher Grenzwertschaltungen mit einer Entscheidungslogik verbunden sind, welche auf Grund der Ausgangsspannungen der Grenzwertschaltungen über die Klassenzugehörigkeit der Repräsentanten in eine von m Klassen entscheidet, d a durchgekennzeichnet, daß maximal η Widerstandsnetzwerke (N₁ bis N_n) für jede Klasse, also maximal m · η Widerstandsnetzwerkt für m Klassen, vorgesehen sind, die einzelnen Kombinationswiderstände (R₁, oder R'_iA bis R_1n oder R].„) der Widerstandsnetzwerke Tür jede Klasse nach Maßgabe einer Bestimmung der Eigen vektoren der Kovarianzmatrix der π Merkmale cbrart bemessen sind, daß die Kombinationswiderstände des ersten Widerstandsnetzwerkes einer Klasse (R_{1 Λ} oder R|j bis R_1n oder R₁' „) proportional zu den Komponenten des ersten Eigenvektors der Kovarianzmatrix, die Kombinationswiderstände des zweiten Widerstandsnetzwerkes einer Klasse (R_2A oder R₂, bis R_2n oder R₂ „) proportional zu den Komponenten des zweiten Eigenvektors der Kovarianzmalrix, usw.. und die Kombinationswiderstände des η-ten Widerstandsnetzwerks einer Klasse (R_n, oder R_n, bis R_n „ oder R'_H%n) proportional zu den Komponenten des η-ten Eigenvektors der Kovarianzmatrix sind, und die η gemeinsamen Punkte (A₁ bis A_n) der η Widerstandsnetzwerke einer Klasse mit einer Grenzwertschaltung (GS) verbunden sind, welche feststellt, ob sämtliche Spannungen (US₁ bis US_n), ohne Ausnahme, an den η Summenwiderständen (Rj bis R„\ einer Klasse zwischen den für die jeweilige Klasse maßgebenden Grenzen liegen.1.Circuit for the classification of representatives with η characteristics, the values of which are subject to fluctuations and are available in the form of η electrical voltages, in which Ii voltage sources that generate the η voltages, each with a converter to generate two electrical voltages in opposite phase each of the η voltages are connected, the outputs of the converters are connected to inputs of resistor networks, each of the resistor networks from a maximum of η combination resistors and a sum resistance consists, in each resistor network the e ^; nen ends of all combination resistors and one end of the total resistance all lead to a common point, the other end of the total resistance is connected to one pole of all voltages in opposite phase and the other ends of the combination resistors with one of the other poles of the opposite phase π electrical voltages in each case Are connected, and the common points of the resistance networks of a class are connected to a limit value circuit and the outputs of all limit value circuits are connected to a decision logic which, based on the output voltages of the limit value circuits, decides on the class membership of the representatives in one of m classes, as indicated by that a maximum of η resistor networks (N ₁ to N _n ) for each class, that is a maximum of m · η resistor network for m classes, are provided, the individual combination resistors (R ₁ , or R ' _iA to R _1n or R] . ") of the Resistor Networks Door each class according to a determination of the eigenvectors of the covariance matrix of the π features cbrart are dimensioned that the combination resistances of the first resistor network of a class (R _{1 Λ} or R | j to R _1n or R ₁ '") proportional to the components of the first Eigenvector of the covariance matrix, the combination resistances of the second resistor network of a class (R _2A or R ₂ , up to R _2n or R ₂ ") proportional to the components of the second eigenvector of the covariance matrix, etc. and the combination resistances of the η-th resistor network of a class ( R _n , or R _n , until R _n "or R ' _{H% n} ) are proportional to the components of the η-th eigenvector of the covariance matrix, and the η common points (A ₁ to A _n ) of the η resistor networks of a class with a Limit value circuit (GS) are connected, which determines whether all voltages (U S ₁ to US _n ), without exception, at the η total resistances (Rj to R "\ of a class between the for each relevant limits lie in the respective class. 2. Schallung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Punkt (Ai) in jedem Widerstandsnetzwerk (N₁-) über einen zusätzlichen Widerstand (RZ_t oder RZ'i) mit einer zusätzlichen Spannungsquelle (UZ oder UZ') verbunden ist, wobei der zusätzliche Widerstand und die zusätzliche Spannungsquelle so bemessen sind, daß die an den Summenwiderständen (R₁) entstehenden Spannungen (US₁) für Repräsentanten der jeweiligen Klasse innerhalb eines Intervalls um den ^eWert Null liegen.2. Sound system according to claim 1, characterized in that the common point (Ai) in each resistor network (N ₁ -) is connected to an additional voltage source (UZ or UZ ') via an additional resistor (RZ _t or RZ'i) , wherein the additional resistor and the additional voltage source are dimensioned so that the voltages produced at the sum of resistors (R ₁₎ (US ₁₎ are representative of the respective class within an interval around the value ^e is zero. 3 Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von der zusätzlichen Spannungsquelle (UZ; UZ') gelieferte Spannung von den gegenphasigen Spannungen (U₁; U[ bis U_n; U'_n) abgeleitet ist.3 Circuit according to Claim 2, characterized in that the voltage supplied by the additional voltage source (UZ; UZ ') is derived from the voltages in phase opposition (U ₁ ; U [ to U _n ; U' _n ) .